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東莞市印特倍訊機械有限公司:電源電壓降低引起電動機跳閘原因分析及處理

1、故障現象


2014 年 9 月,某粉煤灰鋼板庫項目在外循環出料運行過程中,時常出現庫頂收塵電動機故障跳閘,造成庫頂收塵器無法工作的情況,F場工作人員反饋情況如下。


(1) 收塵器在起動過程中偶爾發生收塵電動機故障跳閘。


(2) 鋼板庫內物料外循環出料運行約1~2h,收塵電動機故障跳閘。


(3) 收塵電動機故障跳閘時,電動機保護器顯示的動作電流為40A。


(4) 現場收塵器為PPCS32-6型,其銘牌主要數據如下:離心風機為9-26 8D型,流量8792~11320 m3/h,全壓3834~3638 Pa; 收塵電動機為 Y2 180M-4 型,額定功率 18.5kW,額定電流 36A。


2根源查找及數據記錄


根據現場反饋的情況,我公司立即派相關專業人員前往現場,從以下幾個方面查找故障原因。


2.1機務部分檢查


(1) 電動機與減速機之間聯軸器的安裝是否符合標準;


(2) 盤動風機轉子,風機有無刮碰摩擦現象;


(3) 減速機軸承的油位是否正常;


(4) 收塵器布袋是否破損;


(5) 到貨設備參數與設計參數是否一致。


2.2 電氣部分檢查


(1) 用絕緣電阻表檢查電纜及電動機絕緣是否符合要求;


(2) 檢查電纜接線是否牢固,有無接觸不良情況;


(3) 檢查電動機保護器的參數設置情況。


2. 3記錄相關運行數據


經設備工程師檢查,機務部分不存在問題,電氣部分電纜及電動機絕緣、電纜接線等均無問題。鑒于收塵器在起動過程中偶爾發生故障跳閘情況,為了使收塵器能順利起動及記錄運行數據,將電動   機保護器動作電流從原來的36A改為40A( 即1.1倍電動機額定電流) 。記錄收塵器運行時的數據如下:


(1) 設備未運行時的電源進線電壓:AB相電壓為399V,AC相電壓為397V,BC相電壓為398V。


(2) 收塵器空載運轉4h的數據:A相電流34.1A,B相電流34.6A,C相電流33.9A;AB相電壓 388 V,AC相電壓386V,BC相電壓387V;電動機本體最高溫度73.2℃ ,電動機軸承最高溫度70℃ 。


(3) 鋼板庫外循環出料時,收塵器運轉 90 min 的數據: A 相電流 40.2A,B相電流39.5A,C相電流39.8A;AB相電壓354V,AC相電壓351V,BC相電壓356V; 電動機本體最高溫度81.4℃,電動機軸承最高溫度77℃ 。


3原因分析


通過以上數據分析及用鉗形表測試發現,當鋼板庫外循環出料時,三相電源電壓由設備未運行時 的空載電壓398V 左右下降至帶載運行時的354V 左右,同時收塵電動機電流及電動機溫度比空載時略有升高。根據 GB 50052—2009 《供配電系統設計規范》,正常運行情況下,電動機端子處電壓偏差允許值為±5% 電動機額定電壓。由上可知,現場收塵電動機實際運行時的電壓遠低于電動機額定 電壓,電壓偏差在-11% 左右,已無法滿足 GB 50052—2009中電壓偏差允許值為 ± 5% 電動機額定電壓的要求。根據功率計算公式P= √3UIcosφ,電源電壓降低至354V 將直接導致電動機電流升高至40A左右。由于此時的電動機實際電流已高于電動機保護器的設定值36A,所以電動機保護器過流保護動作跳閘。注: 鋼板庫物料外循環時,收塵電動機采用電動機保護器控制,其余設備采用變頻器控制。


經過檢查發現,造成收塵電動機電源電壓低的原因有如下幾點。


(1) 鋼板庫電氣室的進線電源采用臨時電源,電源取源點至鋼板庫電氣室的距離約為500m。


(2) 如果只是單臺設備工作,鋼板庫電氣室提供的電源符合設備用電要求。但是,鋼板庫外循環出料時參與運行的設備有1臺18.5kW收塵電動機、1臺75kW羅茨風機、2臺90kW羅茨風機,此時鋼板庫電氣室提供的電源已無法滿足設備用電要求。


(3) 此項目為在建工程,現場有其他臨時用電設備從鋼板庫電氣室取用電源,臨時用電設備與物 料外循環同時工作的可能性較大。


4應對措施及效果


盡快更換鋼板庫電氣室總進線電源取源點。在新電源未接入前,禁止用電設備同時工作。


2014年11月,此工程新建的變配電室正式投入使用。鋼板庫電氣室的電源更換為從粉磨電氣室 引入,粉磨電氣室到鋼板庫電氣室的距離約為60m。采用與臨時電源電纜相同型號及規格的電纜將正式電源接入鋼板庫電氣室后,鋼板庫外循環 出料時的電源電壓穩定在390~399V之間,現場設備運行正常,收塵器電動機再未出現過流跳閘現象。


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